La sidérurgie est l’industrie qui transforme le minerai de fer en fonte, en acier et en divers alliages ferreux. Pour mener à bien ces opérations complexes, les usines sidérurgiques ont besoin d’équipements spécifiques et performants. Découvrons les machines et outils indispensables au travail du fer dans ce secteur.
Les fours et convertisseurs pour la fusion du minerai
La première étape de la sidérurgie consiste à extraire le fer du minerai par fusion à très haute température. Pour cela, les usines utilisent principalement trois types d’installations.
Les hauts fourneaux
Véritables cathédrales de l’industrie, les hauts fourneaux permettent de produire de la fonte liquide à partir du minerai de fer, de coke et de fondants. Ils fonctionnent en continu à plus de 1500 °C. Le minerai, le coke et les fondants sont chargés par le gueulard en haut du fourneau, tandis que l’air chaud est insufflé par des tuyères en bas. La fonte liquide est régulièrement coulée par le trou de coulée.
Les fours électriques à arc
Plus compacts et flexibles que les hauts fourneaux, les fours électriques à arc font fondre des ferrailles de recyclage et de la fonte solide grâce à un arc électrique puissant. Ils permettent de produire de l’acier de différentes qualités en ajustant la composition du bain. Ils sont souvent utilisés en complément ou en remplacement des hauts fourneaux.
Les convertisseurs
Pour transformer la fonte liquide en acier, on utilise des convertisseurs qui réalisent une décarburation par soufflage d’oxygène pur. Les plus répandus sont les convertisseurs à oxygène de type LD (Linz-Donawitz). La fonte liquide est versée dans le convertisseur, puis de l’oxygène est injecté par une lance pour brûler le carbone en excès. Des additions permettent d’ajuster la composition de l’acier liquide obtenu. Pour une gamme plus complète d’équipements utiles pour le travail du fer, découvrez les produits StengerPro.
Les laminoirs pour la mise en forme de l’acier
Une fois l’acier liquide produit, il est solidifié en brames, blooms ou billettes, puis transformé par laminage à chaud et/ou à froid pour obtenir des produits longs ou plats. Les principaux équipements de laminage sont :
Les laminoirs dégrossisseurs
Appelés aussi slabbings ou bloomings, ces laminoirs réduisent l’épaisseur des demi-produits issus de la coulée continue par passages successifs entre des cylindres de forte dimension. Ils sont situés directement après la coulée continue.
Les laminoirs finisseurs
Ils donnent à l’acier sa forme finale de tôle, feuillard, barre, fil, profilé, tube, etc. Ils comportent plusieurs cages de cylindres spécialisés selon les produits. On distingue les laminoirs à produits plats (tôles, feuillards) et les laminoirs à produits longs (barres, fils, profilés).
Les outils de manutention et de contrôle
Pour manipuler les matières premières, les produits en cours et les produits finis souvent très lourds et volumineux, les usines sidérurgiques s’équipent de :
- Ponts roulants, grues, potences et portiques capables de lever des charges de plusieurs dizaines de tonnes ;
- Chariots de transfert sur rail pour déplacer les produits entre les différents ateliers ;
- Pinces, aimants, élingues et autres accessoires de préhension adaptés à la forme des produits ;
- Systèmes de contrôle qualité comme des mesureurs de dimension, de température, de défauts de surface pour vérifier la conformité des produits.
En plus de ces équipements, les usines sidérurgiques utilisent de nombreux outillages standards et consommables pour la maintenance. La sécurité des hommes et des installations est une priorité absolue compte tenu des risques liés à la manipulation du métal en fusion, des pièces chaudes et coupantes, des gaz et poussières. Les équipements de protection individuelle et collective sont omniprésents.
